KR20080073237A - 진공 처리 장치, 진공 처리 방법 및 기억 매체 - Google Patents

진공 처리 장치, 진공 처리 방법 및 기억 매체 Download PDF

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Abstract

반송 암(arm)의 부하를 경감하여 스루풋(throughput)을 증가시키며, 또한 웨이퍼를 높은 위치 조정 정밀도로 진공 처리실로 반송한다.
제 1 반송 암(A1) 및 제 2 반송 암(A2)의 사이에서, 회전 스테이지(5)를 거쳐 웨이퍼의 전달을 행하고, 진공 처리 전의 웨이퍼(W)에 대해서 상기 회전 스테이지(5)를 회전시키면서, 라인 센서(6)를 이용하여 웨이퍼(W)의 주연부의 위치 데이터를 취득한다. 상기 위치 데이터에 기초하여 웨이퍼의 중심과 웨이퍼의 방향의 위치를 구하고, 상기 웨이퍼의 방향에 기초하여 상기 방향을 조정하기 위해 상기 회전 스테이지의 회전을 제어하고, 상기 웨이퍼의 중심 위치에 기초하여 상기 웨이퍼의 중심과 진공 처리실의 웨이퍼의 재치부의 중심이 일치된 상태로, 해당 웨이퍼를 상기 재치부로 전달하도록 상기 제 2 반송 암(A2)을 제어한다.

Description

진공 처리 장치, 진공 처리 방법 및 기억 매체{VACUUM PROCESSING APPARATUS AND METHOD, AND STORAGE MEDIUM FOR EXECUTING THE METHOD}
본 발명은 반도체 웨이퍼를 상압(常壓) 분위기에서 예비 진공실, 진공 반송실을 거쳐 진공 처리실로 반송하고, 상기 진공 처리실에서 상기 웨이퍼에 대해 진공 처리를 행하는 진공 처리 장치, 또한 이 진공 처리 장치를 이용하여 행해지는 진공 처리 방법 및 기억 매체에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에서는, 반도체 기판인 웨이퍼에 에칭 처리 또는 성막 처리, 애싱 처리 등의 소정의 진공 처리를 실시하는 공정이 있으며, 이들 공정을 행하는 장치로서, 다수의 진공 처리실을 공통의 진공 분위기의 반송실에 접속하며, 이 진공 반송실과 대기 분위기의 반송실의 사이를, 로드록(load lock)실을 이루는 예비 진공실을 개재하여 접속하는 이른바 멀티 챔버 방식의 진공 처리 장치가 알려져 있다.
이러한 진공 처리 장치를 도 14에 도시한다. 이 장치에서는, 캐리어(10) 내의 웨이퍼는 상압 분위기의 반송실(11)의 제 1 반송 암(12)에 의해 수취되고, 해당 반송 암(12)에 의해 상압 분위기의 예비 진공실(13)로 반송된다. 이어서, 예비 진 공실(13) 내의 분위기가 소정의 진공 분위기로 전환된 후, 웨이퍼는 예비 진공실(13)로부터 제 2 반송 암(14)에 의해 수취되어, 진공 반송실(15)을 거쳐 소정의 진공 처리실(16)로 반입되며, 여기서 웨이퍼에 대해 진공 처리가 실시된다. 이후, 웨이퍼는 제 2 반송 암(14)에 의해 진공 반송실(15)을 거쳐 진공 분위기의 예비 진공실(13)로 반송되고, 예비 진공실(13) 내의 분위기가 상압 분위기로 전환된 후, 제 1 반송 암(12)에 의해 반송실(11)을 거쳐 캐리어(10)로 되돌려지도록 되어 있다.
그런데 이러한 진공 처리 장치에서는, 진공 처리실(16)로 웨이퍼를 반송하기 전에 웨이퍼의 위치 조정을 행하고 있으며, 예를 들어 상술한 장치에서는 위치 조정 기구(17)가 반송실(11)에 접속되도록 설치되어 있다. 이 구성에서는 제 1 반송 암(12)에 의해 캐리어(10)로부터 수취된 웨이퍼가 위치 조정 기구(17)로 반송되고, 또한 위치 조정 후의 웨이퍼가 상기 제 1 반송 암(12)에 의해 예비 진공실(13)로 반송되도록 되어 있다.
그러나, 위치 조정 기구(17)를 대기 반송 영역에 설치하면, 제 1 반송 암(12)이 캐리어(10), 예비 진공실(13) 및 위치 조정 기구(17)의 3 개소에 대해 웨이퍼의 전달을 행해야 하며, 해당 반송 암(12)의 부하가 크고 반송 스루풋이 악화된다고 하는 문제가 있다. 또한, 위치 조정 후에 제 1 반송 암(12) -> 예비 진공실(13) -> 제 2 반송 암(14) -> 진공 처리실(16)의 경로로 웨이퍼의 반송이 행해지므로, 진공 처리실(16)에 이를 때까지는 제 1 반송 암(12)과 제 2 반송 암(14)의 사이에서 웨이퍼의 전달이 행해지며 반송 회수가 많아진다. 이 때문에 반송 중에 위치 어긋남이 발생할 기회가 많아, 진공 처리실(16)로 전달할 때의 위치 정밀도가 악화될 우려가 있다고 하는 문제점도 있다.
그런데, 예를 들면 진공 반송실에 위치 조정 기구를 설치하는 구성도 알려져 있다. 이 구성에서는 예비 진공실로부터 진공 반송실로, 해당 진공 반송실에 설치된 제 2 반송 암에 의해 웨이퍼가 수취되고, 이 반송 암에 의해 위치 조정 기구로 반송된다. 그리고, 위치 조정이 행해진 웨이퍼는 상기 제 2 반송 암에 의해 소정의 진공 처리실로 반송된다. 따라서, 위치 조정 기구를 진공 반송 부분에 설치한다고 해도, 상기 제 2 반송 암이 예비 진공실, 위치 조정 기구 및 진공 처리실의 3 개소에 대해 웨이퍼의 전달을 행해야 하므로, 대기 반송 영역에 위치 조정 기구를 설치하는 경우와 마찬가지로, 장치의 스루풋이 저하된다고 하는 문제점이 있다.
한편, 예비 진공실에서 다음 공정을 위해 웨이퍼를 예비적으로 냉각 또는 가열하는 경우가 있다. 특허 문헌 1에는 웨이퍼가 유지되는 밀폐 공간으로 가스를 도입함으로써 웨이퍼의 냉각을 행하고, 웨이퍼의 위쪽에 설치된 가열 램프에 의해 웨이퍼의 가열을 행하는 기술이 제안되어 있다. 그러나, 이 특허 문헌 1은 본 발명의 과제에는 착안하고 있지 않으며, 이 문헌 1의 구성에 의해서도 본 발명의 과제의 해결을 도모할 수 없다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평11-214478호 공보(도 3)
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 반송 암의 부하를 경감하여 스루풋을 증가시키며, 또한 웨이퍼를 높은 위치 조정 정밀도로 진공 처리실로 반송할 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다.
이를 위해, 본 발명의 플라즈마 처리 장치는, 반도체 기판인 웨이퍼를, 상압 분위기에 설치된 제 1 반송 암에 의해 상압 분위기와 진공 분위기 사이에서 전환 가능하게 구성된 예비 진공실에 대해 전달하며, 또한 상기 웨이퍼를 진공 반송실에 설치된 제 2 반송 암에 의해 상기 예비 진공실과 진공 처리실의 사이에서 반송하고, 상기 진공 처리실에서 상기 웨이퍼에 대해 진공 처리를 실시하는 진공 처리 장치에 있어서, 상기 예비 진공실은, 웨이퍼를 재치하여 온도를 조절하기 위한 온조(溫調) 플레이트와, 웨이퍼를 재치하여 수직축 둘레로 회전이 자유롭게 되도록 설치되고, 웨이퍼를 온조 플레이트로부터 부상(浮上)한 위치로 유지하는 상승 위치와, 상기 온조 플레이트로 매몰되어 상기 온조 플레이트로 웨이퍼를 재치하는 하강 위치의 사이에서 승강(昇降)하며, 또한 상기 제 1 반송 암 및 제 2 반송 암에 대해 웨이퍼의 전달이 행해지는 회전 스테이지와, 상기 회전 스테이지에 재치된 웨이퍼의 주연부의 위치 데이터를 취득하기 위한 위치 데이터 취득부, 상기 위치 데이터 취득부에서 취득한 위치 데이터에 기초하여 웨이퍼의 중심 위치와 웨이퍼의 방향을 연산하는 수단, 상기 수단의 연산 결과에 기초하여 웨이퍼의 방향을 조정하기 위해 상기 회전 스테이지의 회전을 제어하며, 또한 웨이퍼의 중심과 진공 처리실의 웨이퍼의 재치부의 중심이 일치된 상태로 해당 웨이퍼를 상기 재치부로 전달하도록 상기 제 2 반송 암을 제어하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 온조 플레이트는 그 위에 재치된 진공 처리 후의 웨이퍼를 냉각하기 위한 냉각 플레이트로 할 수 있다. 또한, 상기 위치 데이터 취득부는 상기 회전 스테이지에 의해 회전되는 진공 처리 전의 웨이퍼의 주연부의 위치를 광학적으로 검출하는 검출부를 포함하며, 상기 위치 데이터는 웨이퍼의 회전 방향의 위치와 웨이퍼의 주연부의 위치를 대응시킨 데이터로 할 수 있다.
또한, 상기 위치 데이터 취득부는 상기 온조 플레이트에 재치된 진공 처리 후의 웨이퍼의 주연부의 적어도 3 개소의 위치를 광학적으로 검출하는 검출부를 구비하며, 상기 위치 데이터 취득부에 의해 취득된 위치 데이터에 기초하여 웨이퍼의 중심 위치를 연산하는 수단, 상기 수단의 연산 결과에 기초하여 상기 제 1 반송 암에 설정된 재치 위치에 웨이퍼가 재치되도록 해당 제 1 반송 암을 제어하는 수단을 더 구비하도록 해도 좋다.
상기 위치 데이터 취득부는 상기 회전 스테이지의 위쪽 또는 아래쪽에 설치된 발광부와, 상기 온조 플레이트의 아래쪽 또는 위쪽에서 상기 발광부의 광축 상에 설치된 수광부를 구비하고 있으며, 상기 온조 플레이트에는 상기 발광부로부터의 빛을 투과시키기 위한 광 투과부가 형성되도록 구성해도 좋다. 또한, 상기 회전 스테이지는 회전 중심부로부터 방사상으로 연장된 복수의 봉 형상부를 구비하도록 구성해도 좋으며, 상기 온조 플레이트는 그 위에 재치된 진공 처리 전의 웨이퍼를 예비 가열하는 가열 플레이트로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 진공 처리 방법은, 반도체 기판인 웨이퍼를, 상압 분위기에 설치된 제 1 반송 암에 의해 상압 분위기와 진공 분위기 사이에서 전환 가능하게 구성된 예비 진공실에 대해 전달하며, 또한 상기 웨이퍼를 진공 반송실에 설치된 제 2 반송 암에 의해 상기 예비 진공실과 진공 처리실 사이에서 반송하고, 상기 진공 처리실에서 상기 웨이퍼에 대해 진공 처리를 실시하는 진공 처리 방법에 있어서, 상기 예비 진공실로 상기 웨이퍼를 상기 제 1 반송 암에 의해 반입하여, 온조 플레이트의 위쪽에 설치된 회전 스테이지에 재치하는 공정, 상기 회전 스테이지에 의해 웨이퍼를 회전시키면서 위치 데이터 취득부에 의해 상기 웨이퍼의 주연부의 위치 데이터를 취득하는 공정, 이어서 상기 웨이퍼의 주연부의 위치 데이터에 기초하여 웨이퍼의 방향을 연산하고, 상기 방향을 조정하기 위해 상기 회전 스테이지의 회전을 제어하는 공정, 상기 웨이퍼의 주연부의 위치 데이터에 기초하여 상기 웨이퍼의 중심 위치를 연산하고, 상기 웨이퍼의 중심과 진공 처리실의 웨이퍼의 재치부의 중심이 일치된 상태로 상기 웨이퍼를 상기 재치부로 전달하도록 상기 제 2 반송 암을 제어하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 웨이퍼의 주연부의 위치 데이터를 취득하는 공정은 예비 진공실을 감압하면서 행해지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 예비 진공실로 진공 처리 후의 웨이퍼를 상기 제 2 반송 암에 의해 반입하고, 온조 플레이트의 위쪽에 설치된 회전 스테이지에 재치하는 공정, 상기 회전 스테이지를 하강시켜 상기 진공 처리 후의 웨이퍼를 온조 플레이트 상으로 전달하고, 상기 웨이퍼를 온조 플레이트에 재치하여 냉각하는 공정을 행하도록 해도 좋으며, 진공 처리 후의 웨이퍼를 온조 플레이트에 재치하고, 상기 웨이퍼의 주연부의 적어도 3 개소의 위치 데이터를 취득하는 공정, 상기 위치 데이터에 기초하여 웨이퍼의 중심 위치를 연산하고, 상기 제 1 반송 암에 설정된 재치 위치로 웨이퍼가 재치되도록 상기 제 1 반송 암을 제어하는 공정을 행하도록 해도 좋다.
또한, 본 발명의 기억 매체는, 반도체 기판인 웨이퍼를, 상압 분위기와 진공 분위기의 사이에서 전환할 수 있게 구성된 예비 진공실과, 진공 반송실을 거쳐 진공 처리실로 반송하고, 상기 진공 처리실에서 상기 웨이퍼에 대해 진공 처리를 실시하는 진공 처리 장치로 이용되며, 컴퓨터 상에서 동작하는 컴퓨터 프로그램을 저장한 기억 매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 진공 처리 방법을 실시하도록 단계가 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 상압 분위기에서 제 1 반송 암에 의해 예비 진공실 내의 회전 스테이지 상에 웨이퍼를 재치하고, 이어서 상기 회전 스테이지 상의 웨이퍼에 대해 위치 데이터 취득부에 의해 웨이퍼의 주연부의 위치 데이터를 취득하고, 이 위치 데이터에 기초하여 웨이퍼의 방향의 위치 조정을 행하며, 또한 진공 반송실의 제 2 반송 암에 의해 상기 회전 스테이지 상의 웨이퍼를 수취하여 진공 처리실의 재치부로 웨이퍼의 중심의 위치 조정을 행하도록 반송하고 있다. 이 때문에, 제 1 반송 암 및 제 2 반송 암은 액세스 개소가 적으므로, 이들 반송 암의 부하가 경감되어 스루풋을 상승시킬 수 있다. 또한 그 방향과 중심의 위치 조정이 행해진 웨이 퍼는 예비 진공실로부터 제 2 반송 암에 의해 수취된 후, 곧바로 진공 처리실로 반송되므로, 위치 조정 정밀도가 높은 상태로 진공 처리실로 반송할 수 있다.
이하, 본 발명의 진공 처리 장치의 일 실시예에 대해서, 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1에서 20은 여러 장의 웨이퍼(W)를 수납하는 복수 개 예를 들면 3 개의 밀폐형 캐리어이며, 이들 캐리어(20)는 제 1 반송실(21)의 한 쪽 벽부에 도면 중의 X 방향으로 배열되도록 도어(GT)를 개재하여 접속되어 있다. 또한, 제 1 반송실(21)의 예를 들면 캐리어(20)가 접속된 벽부에 대향하는 벽부에는 예비 진공실(22, 23)이 도면 중의 X 방향으로 2 개 배열되어, 게이트 밸브(G1)를 개재하여 접속되어 있다.
상기 제 1 반송실(21)은 상압 분위기로 조정되고 있으며, 이 상압 분위기는 대기 분위기여도 좋고, 불활성 가스의 상압 분위기여도 좋다. 또한, 제 1 반송실(21)의 내부에는 캐리어(20)와 예비 진공실(22, 23)에 대해 웨이퍼(W)의 전달을 행하도록, 예를 들면 캐리어(20)의 배열 방향(도면 중의 X 방향)으로 이동이 자유롭고, 승강이 자유롭고, 수직축 둘레로 회전이 자유로우며, 또한 진퇴(進退)가 자유롭게 되도록 구성된 제 1 반송 암(A1)이 설치되어 있다.
상기 예비 진공실(22, 23)은 웨이퍼(W)를 반송할 때에 분위기를 조정하는 로드록실로서 이용되는 것으로, 이들에 접속되도록 진공 반송실을 이루는 제 2 반송실(24)이 게이트 밸브(G2)를 개재하여 접속되어 있다. 또한, 제 2 반송실(24)에는 게이트 밸브(G3)를 개재하여 복수 개, 예를 들면 4 개의 진공 처리실(25 ~ 28) 이 접속되어 있다. 예를 들면, 진공 처리실(25 ~ 28)로는 성막 장치, 어닐링 장치 또는 에칭 장치 등이 이용된다.
상기 제 2 반송실(24)의 내부에는 예비 진공실(22, 23)과 진공 처리실(25 ~ 28)에 대해 웨이퍼(W)의 전달을 행하도록, 예를 들면 도면 중의 Y 방향으로 이동 이 자유롭고, 승강이 자유롭고, 수직축 둘레로 회전이 자유로우며, 또한 진퇴(進退)가 자유롭게 되도록 구성된 제 2 반송 암(A2)이 설치되어 있다. 이렇게 하여 예비 진공실(22, 23)에 대해서는, 게이트 밸브(G1)를 거쳐 제 1 반송 암(A1)에 의해 웨이퍼(W)의 전달이 행해지며, 또한 게이트 밸브(G2)를 거쳐 제 2 반송 암(A2)에 의해 웨이퍼(W)의 전달이 행해지도록 되어있다.
이어서, 상기 예비 진공실(22, 23)에 대해서 도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한다. 도면 중 30은 챔버이며, 31은 챔버(30)의 상면에 형성된 개구부를 덮는 덮개이다. 챔버(30)의 측벽에는 제 1 반송실(21)과 연통하는 개구부(32)가 형성되며, 또한 제 2 반송실(22)과 연통하는 개구부(33)가 형성되며, 이들 개구부(32, 33)는 각각 상기 게이트 밸브(G1, G2)에 의해 개폐가 자유롭게 되도록 구성되어 있다.
챔버(30)의 내부에는 반도체 기판인 웨이퍼(W)를 그 상면에 재치하여 온도를 조정하기 위한, 예를 들면 원판 형상으로 형성된 온조 플레이트(4)가 설치되어 있다. 상기 온조 플레이트(4)는, 예를 들면 그 저부에 접촉하도록 설치된 온조 기구(42)에 의해 온도 조정이 행해지도록 되어 있다. 상기 온조 기구(42)는 예를 들면 유로(42a) 내로 소정의 온도로 조정된 온조 유체를 통류(通流)시킴으로써, 상기 온조 플레이트(4)의 온도를 조정하도록 구성되어 있으며, 이렇게 하여 온조 플레이트(4)는 후술하는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 냉각할 때에는 냉각 플레이트로서 구성되며, 웨이퍼(W)를 가열할 때에는 가열 플레이트로서 구성된다.
또한, 온조 플레이트(4)의 거의 중심에는 구동 축(51)이 상기 온조 플레이트(4)를 관통하도록 설치되어 있고, 그 상면에는 회전 스테이지(5)가 장착되어 있다. 상기 회전 스테이지(5)는 온조 플레이트(4)의 위쪽에서 웨이퍼(W)의 이면측을 유지하여 수직축 둘레로 회전하도록 구성되어 있다. 또한, 상기 제 1 반송 암(A1)과 제 2 반송 암(A2)의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달에 이용되며, 또한 웨이퍼(W)를 온조 플레이트(4)로 전달하기 위해 이용된다.
이 때문에 그 형상은 제 1 반송 암(A1) 및 제 2 반송 암(A2)의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 때에, 이들 반송 암(A1, A2)과 간섭하지 않도록 설정되며, 예를 들면 상기 예에서는 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 회전 중심을 이루는 구동 축(51)에 해당 구동 축(51)으로부터 온조 플레이트(4)의 주연부를 향해 방사 형상으로 연장된 복수의 봉 형상부를 이루는 3 개의 유지 암(52 ~ 54)을 장착하여 구성되어 있다. 이들 유지 암(52 ~ 54)의 선단에는 돌기(52a ~ 54a)가 설치되며, 그 위에 웨이퍼(W)가 재치되도록 되어 있다.
한편, 제 1 및 제 2 반송 암(A1, A2)은 도 3b에 제 1 반송 암(A1)을 예로써 설명하면, 예컨대 2 개의 암부를 구비한 포크(50)에 의해 웨이퍼(W)를 유지하도록 구성되어 있으며, 상기 포크(50)의 내측에 회전 스테이지(5)가 위치하도록 회전 스테이지(5)의 크기 또는 형상이 설정된다.
상기 구동 축(51)의 하단측은 챔버(30)의 저부 벽을 관통하여, 챔버(30) 외측의 하부측에서 구동 기구(55)에 접속되어 있다. 상기 구동 기구(55)는, 예를 들면 모터(M1)로 이루어진 회전 기구(56) 및 볼 나사 구조(57a)와 가이드 레일(57b)을 구비한 승강 기구(57)를 구비하고 있다. 도면 중에서 58은 O링, 59는 자기(磁氣) 씰(seal) 부재이며, 이들은 구동 축(51)을 챔버(30)에 대해서 기밀성을 유지한 상태로 회전 및 승강시키기 위해 이용되고 있다.
또한, 온조 플레이트(4)의 표면에는, 회전 스테이지(5)가 그 내부에 수납되는 크기의 오목부(41)가 형성되어 있으며, 이렇게 하여 웨이퍼(W)를 온조 플레이트(4)로부터 부상한 위치로 유지되는 상승 위치와, 웨이퍼(W)가 재치된 회전 스테이지(5)가 온조 플레이트(4)의 내부로 매몰되어, 상기 온조 플레이트(4)에 웨이퍼(W)를 재치하는 하강 위치의 사이에서 승강이 자유롭게 되도록 구성되어 있다. 또한, 온조 플레이트(4)의 주연부에는 돌출부(40)가 형성되어 있다.
이와 같이, 회전 스테이지(5)는 웨이퍼(W)를 유지한 반송 암(A1, A2)을 회전 스테이지(5)의 위쪽으로부터 하강시킴으로써, 이들 반송 암(A1, A2)으로부터 회전 스테이지(5) 상으로 웨이퍼(W)를 전달하며, 또한 반송 암(A1, A2)을 웨이퍼(W)가 재치된 회전 스테이지(5)의 아래쪽으로부터 상승시킴으로써, 회전 스테이지(5)로부터 반송 암(A1, A2)으로 웨이퍼(W)를 전달하도록 구성되어 있다. 또한, 웨이퍼(W)가 재치된 회전 스테이지(5)를 하강시켜 온조 플레이트(4)의 오목부(41)에 매몰시킴으로써, 회전 스테이지(5)로부터 온조 플레이트(4)로 웨이퍼(W)를 전달하며, 또한 회전 스테이지(5)를 웨이퍼(W)가 재치된 온조 플레이트(4)의 내부로부터 상승 시킴으로써, 온조 플레이트(4)로부터 회전 스테이지(5)로 웨이퍼(W)를 전달하도록 구성되어 있다.
또한, 상기 예비 진공실(22, 23)은 웨이퍼(W)의 주연부의 위치를 검출하기 위한 위치 데이터 취득부를 구비하고 있다. 상기 위치 데이터 취득부로는, 예를 들면 웨이퍼(W)의 주연부의 위치를 광학적으로 검출하는 검출부를 구비한 구성의 것이 이용되며, 예를 들면 검출부로는 투과형 광센서로 이루어진 라인 센서(6)를 이용할 수 있다. 상기 라인 센서(6)는 발광부(61)와 수광부(62)를 구비하고 있으며, 상기 발광부(61)는 회전 스테이지(5) 상에 재치된 웨이퍼(W)의 주연부를 포함한 측정 영역에 대해서 빛을 출력하도록, 예를 들면 덮개(31)의 상부에 설치되는 한편, 수광부(62)는 상기 발광부(61)로부터 빛을 수광하도록 발광부(61)의 광축 상에 발광부(61)와 대향하는 위치에 설치되며, 상기 예에서는 챔버(30)의 저부 벽의 외측에 설치되어 있다.
이와 같이 발광부(61)와 수광부(62)가 온조 플레이트(4)를 사이에 두도록 설치되어 있으므로, 온조 플레이트(4)에서의 발광부(61)로부터의 광축이 형성되는 영역에는 광 투과부(43)가 형성되어 있다. 또한, 챔버(30)의 저부 벽 및 덮개(31)에서의 발광부(61)로부터의 광축 형성 영역에도 각각 광 투과부(30a, 31a)가 형성되어 있다. 본 예에서는, 상기 광 투과부(30a, 31a, 43)는 절결부(切缺部)에 의해 형성되어 있으나, 상기 광축 형성 영역을 유리 등의 빛을 투과시키는 재료에 의해 형성하도록 해도 좋다. 이렇게 하여 발광부(61)와 수광부(62)의 사이에는 웨이퍼(W)의 주연부를 검출하기 위한 광축이 형성되며, 상기 광축에 회전 스테이지(5) 에 재치된 웨이퍼(W)의 주연부 영역이 위치하도록 발광부(61) 및 수광부(62)의 위치 또는 광축 형성 영역의 폭이 설정된다.
여기서, 웨이퍼(W)의 주연부 위치의 검출은, 본 예에서는 진공 처리실(25 ~ 28)로 반송되기 전인 진공 처리 전의 웨이퍼(W)에 대해서, 웨이퍼(W)를 재치한 회전 스테이지(5)를 소정의 회전 속도로 회전시키면서 웨이퍼(W)의 주연부 영역에 대해서 라인 센서(6)로부터 발광함으로써 행해지며, 상기 회전 속도와 라인 센서(6)로부터의 검출 값은 후술할 제어부(7)로 출력되도록 되어 있다.
또한, 예비 진공실(22, 23)에는, 예비 진공실(22, 23) 내를 상압 분위기로부터 진공 분위기로 감압하기 위해, 배기로(72) 및 밸브(V1)를 개재하여 진공 펌프(71)가 접속되며, 또한 진공 분위기의 예비 진공실(22, 23)을 진공 분위기로부터 상압 분위기로 되돌리기 위해, 공급로(74) 및 밸브(V2)를 개재하여 불활성 가스, 예를 들면 질소 가스의 공급원(73)이 접속되어 있다.
또한, 이 진공 처리 장치에는, 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 예를 들면 컴퓨터로 이루어진 제어부(7)가 설치되어 있으며, 이 제어부(7)는 프로그램, 메모리, CPU로 이루어진 데이터 처리부를 구비하고 있으며, 상기 프로그램에는 제어부(7)로부터 진공 처리 장치의 각 부로 제어 신호를 송신하고, 후술할 반송 순서를 진행시키도록 명령(각 단계)이 포함되어 있다. 이 프로그램은 컴퓨터 기억 매체, 예를 들면 플렉서블 디스크, 콤팩트 디스크, 하드 디스크, MO(광 자기 디스크) 등의 기억부(71A)에 저장되어 제어부(7)에 인스톨된다.
여기서, 예비 진공실(22, 23)에 있어서는, 제어부(7)에 의해서 게이트 밸 브(G1, G2)의 개폐, 제 1 및 제 2 반송 암(A1, A2)과 회전 스테이지(5)의 사이에서의 웨이퍼(W)의 전달, 회전 스테이지(5)와 온조 플레이트(4)의 사이에서의 웨이퍼(W)의 전달, 온조 플레이트(4)의 온도 조정, 챔버(30) 내의 상압 분위기와 진공 분위기와의 전환, 라인 센서(6)에 의한 위치 검출 등을 행할 때에, 각 부로 제어 신호가 보내지도록 되어 있다.
또한, 이 프로그램에는, 웨이퍼(W)의 위치 조정을 행하기 위한 프로그램도 포함되어 있으며, 이 프로그램은 도 4에 도시한 바와 같이, 회전 스테이지(5)의 상기 회전 속도와 라인 센서(6)로부터의 검출값에 기초하여 웨이퍼(W)의 회전 방향의 위치와 웨이퍼(W)의 주연부의 위치를 대응시킨 데이터로서 취득하는 위치 취득 수단(72A)과, 이 웨이퍼(W)의 주연부의 위치 데이터에 기초하여 웨이퍼(W)의 중심 위치와 웨이퍼의 방향인 노치(notch)의 위치를 연산하는 제 1 연산 수단(73A)과, 상기 노치의 위치에 기초하여 웨이퍼의 방향을 조정하기 위해 회전 스테이지(5)의 회전을 제어하는 회전 스테이지 제어 수단(74A)과, 상기 웨이퍼(W)의 중심 위치에 기초하여 제 2 반송 암(A2)에 의해 진공 처리실(25 ~ 28)의 웨이퍼(W)의 재치부의 중심과 웨이퍼(W)의 중심이 일치된 상태로 해당 웨이퍼(W)를 상기 재치부로 전달하도록 제 2 반송 암(A2)을 제어하는 제 2 반송 암 제어 수단(A)을 구비하고 있다. 본 예에서, 위치 데이터 취득부는 검출부를 이루는 라인 센서와 위치 취득 수단(72A)에 의해 구성되고 있다. 또한 도 4 중의 70은 버스이다.
이어서, 본 발명의 진공 처리 장치의 작용에 대해서 도 5 ~ 도 10을 참조하여 설명한다. 우선, 진공 처리 전의 웨이퍼(W)의 반송에 대해서 설명한다. 여러 장 의 웨이퍼(W)가 수납된 밀폐형 캐리어(20)를 제 1 반송실(21)로 반입하고, 도어(GT)를 열어 제 1 반송 암(A1)에 의해 해당 캐리어(20) 내의 웨이퍼(W)를 수취한다. 이어서 도 7a에 도시한 바와 같이, 상압 분위기의 예비 진공실(22 또는 23)의 게이트 밸브(G1)를 열어 제 1 반송 암(A1)에 의해 개구부(32)를 거쳐 해당 웨이퍼(W)를 예비 진공실(22 또는 23) 내로 반입한다(S1 단계). 여기서 예비 진공실(22 또는 23)에서는 회전 스테이지(5)를 상기 상승 위치에 위치시켜 둔다. 그리고 제 1 반송 암(A1)에 의해 상기 웨이퍼(W)를 회전 스테이지(5) 상에 재치한 후, 제 1 반송 암(A1)을 퇴출시켜 게이트 밸브(G1)를 닫는다(S2 단계). 또한 도 7a 내지 도 10에서는 도시의 편의상 덮개(31)를 생략하여 도시하고 있다.
이어서, 도 7b에 도시한 바와 같이, 밸브(V1)를 열어 진공 펌프(71)에 의해 예비 진공실(22 또는 23) 내의 진공 배기를 개시하며(S3 단계), 또한 회전 스테이지(5)를 소정의 회전 속도로 회전시키면서 라인 센서(6)를 작동시켜, 위치 취득 수단(72A)에 의해 웨이퍼(W)의 주연부의 위치 데이터를 취득한다(S4 단계). 그리고, 제 1 연산 수단(73A)에 의해, 상기 위치 데이터에 기초하여 웨이퍼(W)의 중심 위치와 노치의 위치를 연산하여 구한다(S5 단계).
이어서, 도 8a에 도시한 바와 같이, 제어부(7)의 회전 스테이지 제어 수단(74A)에 의해, 상기 연산 결과에 기초하여 상기 노치의 위치를 조정하기 위해 회전 스테이지(5)를 회전시켜 상기 노치의 위치 조정을 행한다(S6 단계). 그리고 도 8b에 도시한 바와 같이, 예비 진공실(22 또는 23) 안이 소정의 진공 분위기까지 감압된 후, 게이트 밸브(G2)를 열어 제 2 반송 암(A2)을 개구부(33)를 거쳐 예비 진 공실(22 또는 23) 내로 진입시킨다. 이때, 제어부(7)의 제 2 반송 암 제어 수단(75)에 의해, 상기 연산 결과에 기초하여 제 2 반송 암(A2)에 의해 진공 처리실(25 ~ 28)의 웨이퍼(W)의 재치부의 중심과 웨이퍼(W)이 중심이 일치된 상태로 해당 웨이퍼(W)를 상기 재치부로 전달하도록 제 2 반송 암(A2)을 제어한다. 본 예에서, 제 2 반송 암(A2)에 설정된 재치 위치로 웨이퍼(W)의 중심의 위치 조정이 행해진 상태로, 해당 반송 암(A2)이 회전 스테이지(5)로부터 웨이퍼(W)를 수취하도록 해당 반송 암(A2)이 제어된다(S7 단계).
이렇게 하여, 웨이퍼(W)의 중심 위치와 노치가 위치 조정된 상태로 웨이퍼(W)를 회전 스테이지(5)로부터 제 2 반송 암(A2)으로 전달하고, 이 제 2 반송 암(A2)이 개구부(33)를 거쳐 예비 진공실(22 또는 23)로부터 퇴출된 후, 게이트 밸브(G2)를 닫는다. 한편, 웨이퍼(W)는 제 2 반송 암(A2)에 의해 소정의 진공 처리실(25 또는 26 ~ 28 중 어느 하나)로 반송되어(S8 단계), 해당 진공 처리실(25 또는 26 ~ 28 중 어느 하나)에서 소정의 진공 처리가 실시된다(S9 단계).
이어서, 진공 처리 후의 웨이퍼(W)의 반송에 대해서 설명한다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 상기 소정의 진공 처리실(25 또는 26 ~ 28 중 어느 하나) 내에서 처리된 웨이퍼(W)를, 제 2 반송 암(A2)에 의해 해당 진공 처리실(25 또는 26 ~ 28 중 어느 하나)로부터 반출하고(S11 단계), 개구부(33)를 거쳐 예비 진공실(23 또는 22) 내로 반입한다(S12 단계). 이 때, 상기 예비 진공실(23 또는 22)은 소정의 진공 분위기로 설정되고 나서 게이트 밸브(G2)가 열리지만, 이 때까지 회전 스테이지(5)를 상기 상승 위치에 위치시켜 둔다. 그리고 제 2 반송 암(A2)에 의해 상기 회전 스테이지(5) 상에 웨이퍼(W)를 재치한 후, 제 2 반송 암(A2)을 퇴출시켜 게이트 밸브(G2)를 닫는다(S13 단계).
이어서, 도 9b에 도시된 바와 같이, 밸브(V1)를 닫고, 밸브(V2)를 열어 불활성 가스 공급원(73)으로부터 불활성 가스, 예를 들면 질소 가스의 예비 진공실(23 또는 22) 내로 도입을 개시한다(S14 단계). 한편, 회전 스테이지(5)를 상기 하강 위치까지 하강시켜 웨이퍼(W)를 소정 온도, 예를 들면 20℃ ~ 30℃ 정도로 냉각된 온조 플레이트(4) 상으로 전달한다(S15 단계). 여기서, 진공 처리가 완료되어 예비 진공실(23 또는 22)로 반입된 때의 웨이퍼(W)의 온도는, 예를 들면 200℃ ~ 400℃ 정도이며, 이 웨이퍼(W)를 온조 플레이트(4)에 소정 시간 재치함으로써, 예를 들면 100℃ 미만의 온도까지 냉각한다(S16 단계). 이 경우, 온조 플레이트(4)는 냉각 플레이트로서 이용된다. 이와 같이 웨이퍼(W)를 100℃ 미만의 온도까지 냉각하는 것은, 제 1 반송 암(A1)은 웨이퍼(W)의 미끄러짐을 억제하기 위해, 그 유지부가 고무에 의해 형성되어 있으나, 웨이퍼(W)가 100℃ 이상의 온도이면 열에 의해 상기 고무가 변질되기 때문이며, 또한 밀폐형 캐리어(20) 안에 100℃ 이상의 온도의 웨이퍼(W)를 수납하면, 어떠한 원인에 의해서 웨이퍼(W)가 오염되기 때문이다.
이어서, 도 10에 도시한 바와 같이, 예비 진공실(23 또는 22) 안이 상압 분위기까지 되돌려지고, 웨이퍼(W)의 온도가 예를 들면 100℃ 미만의 온도로 냉각된 후, 게이트 밸브(G1)를 열어 제 1 반송 암(A1)을 개구부(32)를 거쳐 예비 진공실(23 또는 22) 내로 진입시킨다. 이 때, 회전 스테이지(5)를 상기 상승 위치에 위치시켜, 온조 플레이트(4)로부터 회전 스테이지(5)로 웨이퍼(W)를 전달해 둔다(S17 단계).
그리고, 웨이퍼(W)를 회전 스테이지(5)로부터 제 1 반송 암(A1)으로 전달하고, 웨이퍼(W)를 유지한 제 1 반송 암(A1)이 개구부(32)를 거쳐 예비 진공실(23 또는 22)로부터 퇴출된 후, 게이트 밸브(G1)를 닫는다. 한편, 웨이퍼(W)는 제 1 반송 암(A1)에 의해 제 1 반송실(21)을 거쳐 소정의 캐리어로 되돌려진다(S18 단계).
이러한 진공 처리 장치에서는, 예비 진공실(22, 23)에 제 1 반송실(21)의 제 1 반송 암(A1)과 제 2 반송실(24)의 제 2 반송 암(A2)의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달에 이용되는 회전 스테이지(5)를 설치하고, 진공 처리 전의 웨이퍼(W)에 대해 상기 회전 스테이지(5)에 웨이퍼(W)를 재치한 상태로 라인 센서(6)를 이용하여 웨이퍼(W)의 주연부의 위치 데이터를 취득하고, 상기 위치 데이터에 기초하여 웨이퍼(W)의 중심과 노치의 위치 조정을 행하고 있다.
이 때문에, 웨이퍼(W)의 위치 조정을 행한다고 해도, 제 1 반송 암(A1)은 밀폐형 캐리어(20)와 회전 스테이지(5)의 2 개소에 대해서 웨이퍼(W)의 반송을 행하면 되고, 또한 제 2 반송 암(A2)은 회전 스테이지(5)와 진공 처리실(25 또는 26 ~ 28 중 어느 하나)의 2 개소에 대해서 웨이퍼(W)의 반송을 행하면 된다. 이와 같이 제 1 반송 암(A1) 및 제 2 반송 암(A2)은 모두 액세스 개소가 2 개소이므로, 두 반송 암의 부담이 경감되어 반송 스루풋을 높일 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)는 예비 진공실(22 또는 23)에서 위치 조정이 행해진 후, 제 2 반송 암(A2)에 의해 회전 스테이지(5)로부터 수취되어, 그대로 곧바로 소정의 진공 처리실(25 또는 26 ~ 28 중 어느 하나)로 반송된다. 따라서, 진공 처리실(25 또는 26 ~ 28 중 어느 하나)의 웨이퍼 재치부로 웨이퍼(W)를 전달할 때에 있어서의, 위치 조정 후의 전달 회수가 한 번으로 끝나므로 상기 전달 동작에 의해 위치 어긋남이 발생할 우려가 적고, 중심과 노치의 위치 조정 정밀도가 높은 상태로 진공 처리실(25 또는 26 ~ 28 중 어느 하나)의 웨이퍼 재치부로 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 위치 조정은 예비 진공실(22 또는 23)을 상압 분위기로부터 진공 분위기로 전환하는 동안에 행해지므로, 진공 처리 전에 위치 조정을 행한다고 해도, 위치 조정에 필요한 시간을 특별히 마련할 필요가 없어, 이 점에서도 스루풋의 향상을 도모할 수 있다.
이어서, 본 발명의 다른 실시예에 대해서 설명한다. 본 예는 진공 처리 후의 웨이퍼(W)에 대해서도 위치 조정을 행하는 경우에 적용한 것으로, 예를 들면 본 예에서는 도 11에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 주연부의 적어도 3 개소의 위치를 검출하도록 3 개의 검출부를 이루는 투과형 광센서, 예를 들면 라인 센서(6A, 6B, 6C)가 웨이퍼(W)의 주연부를 따라 설치되어 있다. 이들 라인 센서(6A ~ 6C)는 각각 발광부(61)와 수광부(62)를 구비하고 있으며, 온조 플레이트(4)의 발광부(61)로부터의 광축이 형성되는 영역에는, 각각의 발광부(61)에 대응하여 도시하지 않은 광 투과부가 형성되어 있다.
이들 라인 센서(6A ~ 6C)로부터의 검출값은 제어부(7)로 출력되도록 구성되어 있으며, 제어부(7)는 라인 센서(6A ~ 6C)로부터의 검출값에 기초하여 웨이퍼(W)의 중심 위치의 위치 데이터를 연산하는 제 2 연산 수단과, 상기 연산 결과에 기초하여 제 1 반송 암(A1)에 설정된 재치 위치에 웨이퍼(W)가 재치되도록 반송 암(A1) 을 제어하는 제 1 반송 암 제어 수단을 구비하고 있다. 여기서 제 1 반송 암(A1)에 설정된 재치 위치에 웨이퍼(W)가 재치된다고 하는 것은, 웨이퍼(W)의 중심 위치가 위치 조정된 상태로 제 1 반송 암에 재치되는 것을 의미한다.
본 예에서의 웨이퍼(W)의 반송에 대해서는, 진공 처리 전의 웨이퍼(W)의 반송(도 5의 S1 ~ S9 단계) 및 진공 처리 후의 온조 플레이트(4)로 웨이퍼(W)을 전달하기까지의 웨이퍼(W)의 반송(도 6의 S11 ~ S15 단계)은 전술한 실시예와 동일하므로, 상기 S15 단계 이후의 웨이퍼(W)의 반송에 대해서 도 12에 의해서 설명한다.
진공 처리 후의 웨이퍼(W)를 예비 진공실(23 또는 22)로 반입하고, 회전 스테이지(5)를 거쳐 온조 플레이트(4)로 전달한다(S15 단계). 이와 동시에, 웨이퍼(W)를 온조 플레이트(4)에 의해 냉각하면서, 온조 플레이트(4) 상의 웨이퍼(W)에 대해서 3 개의 라인 센서(6A ~ 6C)를 작동시켜, 웨이퍼(W)의 주연부의 위치 데이터를 취득한다(S21 단계). 그리고, 제 2 연산 수단에 의해 상기 위치 데이터에 기초하여 웨이퍼(W)의 중심의 위치 데이터를 연산에 의해 구한다(S22 단계).
이어서, 예비 진공실(23 또는 22) 안이 상압 분위기까지 되돌려지고, 웨이퍼(W)의 온도가 예를 들면 100℃ 미만의 온도로 냉각된 후, 게이트 밸브(G1)를 열고 제 1 반송 암(A1)을 개구부(32)를 거쳐 예비 진공실(23 또는 22) 내로 진입시킨다. 이 때, 회전 스테이지(5)를 상기 상승 위치에 위치시키고, 온조 플레이트(4)로부터 회전 스테이지(5)로 웨이퍼(W)를 전달해둔다(S23 단계). 그리고 제어부(7)의 제 1 반송 암 제어 수단에 의해 제 1 반송 암(A1)에 설정된 재치 위치로 웨이퍼(W)의 중심의 위치 조정이 행해진 상태로, 해당 반송 암(A1)이 회전 스테이지(5)로부 터 웨이퍼(W)를 수취하도록 해당 반송 암(A1)을 제어한다. 이렇게 하여 웨이퍼(W)의 중심이 위치 조정된 상태로 웨이퍼(W)를 회전 스테이지(5)로부터 제 1 반송 암(A1)으로 전달한다(S24 단계). 웨이퍼(W)를 유지한 제 1 반송 암(A1)이 개구부(32)를 거쳐 예비 진공실(23 또는 22)로부터 퇴출된 후 게이트 밸브(G1)를 닫고, 한편, 웨이퍼(W)는 제 1 반송 암(A1)에 의해서 제 1 반송실(21)을 거쳐 소정의 캐리어로 되돌려진다.
이와 같이, 진공 처리 후의 웨이퍼(W)에 대해 예비 진공실(23 또는 22)에서 웨이퍼(W)의 중심의 위치 조정을 행함으로써, 캐리어(20) 내에 위치 조정된 상태로 웨이퍼(W)를 수납할 수 있으며, 다음 공정에서의 웨이퍼(W)의 중심 위치의 위치 조정 작업이 용이해진다.
또한, 웨이퍼(W)를 온조 플레이트(4) 상에 재치한 상태로 3 개의 라인 센서(6A ~ 6C)를 이용하여 상기 위치 조정을 행하고 있으므로, 온조 플레이트(4)에 의한 웨이퍼(W)의 냉각을 행하면서 상기 위치 조정을 행할 수 있으며, 웨이퍼(W)의 냉각과 상기 위치 조정을 별개로 행하는 경우에 비해, 위치 조정에 필요한 시간을 별개로 마련하지 않아도 되므로, 처리 시간이 단축되어 스루풋의 향상을 도모할 수 있다. 이 때, 웨이퍼(W)는 온도에 따라 크기가 변화되므로 웨이퍼(W)의 중심의 위치 데이터를 높은 정밀도로 구하기 위해서는 웨이퍼(W)의 주연부의 적어도 3 개소에서 해당 주연부의 위치 데이터를 검출할 필요가 있으나, 웨이퍼 사이즈가 변화될 우려가 적은 경우에는 웨이퍼(W)의 주연부의 2 개소에서 해당 주연부의 위치 데이터를 검출하여 웨이퍼(W)의 중심의 위치 데이터를 구하도록 해도 좋다.
또한, 스루풋에 대해 그다지 고려하지 않아도 좋은 경우에는, 진공 처리 전의 웨이퍼(W)에 대해 행하는 위치 조정과 마찬가지로, 웨이퍼(W)를 회전 스테이지(5)에 재치하여 웨이퍼(W)의 주연부의 1 개소의 위치 데이터를 취득하여 웨이퍼(W)의 위치 조정을 행해도 좋으며, 이 경우에는 나머지 2 개의 라인 센서(6B, 6C)를 설치할 필요는 없다.
이상, 본 발명에서는 진공 처리 전의 웨이퍼(W)에 대해서 예비 진공실(22, 23)에서 예비 가열을 행하도록 해도 좋다. 이 경우에는. 예를 들면 회전 스테이지(5)에서 제 1 반송 암(A1)으로부터 웨이퍼(W)를 수취한 후, 회전 스테이지(5)를 하강시켜 소정 온도로 가열된 온조 플레이트(4)로 웨이퍼(W)를 전달하고, 해당 온조 플레이트(4) 상에 소정 시간 재치함으로써 웨이퍼(W)를 예비 가열한다. 이어서, 회전 스테이지(5)를 상승시켜 온조 플레이트(4)로부터 웨이퍼(W)를 수취한 후, 온조 플레이트(4)의 위쪽에서 회전 스테이지(5)를 회전시켜, 전술한 바와 같이 웨이퍼(W)의 주연부의 위치 데이터를 취득하고 위치 조정을 행한 후, 제 2 반송 암(A2)에 의해 소정의 진공 처리실(25 ~ 28)로 반송한다.
여기서, 예비 진공실(22, 23)에서는 진공 처리 전의 웨이퍼(W)의 예비 가열 또는 진공 처리 후의 웨이퍼(W)의 냉각 중 어느 하나의 처리가 행해지지만, 진공 처리 전의 웨이퍼(W)에 대해서 예비 가열을 행하며, 또한 진공 처리 후의 웨이퍼(W)의 냉각을 행하도록 해도 좋으며, 이 경우에는 동일한 진공 처리실(22, 23)을 이용하여 진공 처리 전의 예비 가열과 진공 처리 후의 냉각 모두를 행하도록 해도 좋고, 2 개의 예비 진공실(22, 23) 중 하나를 진공 처리 전의 웨이퍼(W)의 예비 가 열 전용의 예비 진공실로 하고, 다른 하나를 진공 처리 후의 웨이퍼(W)의 냉각 전용 예비 진공실로 해도 좋다.
또한, 상기 라인 센서(6, 6A ~ 6C)의 발광부(61) 및 수광부(62)는 챔버(30)의 저부 벽의 내측 및 덮개(31)의 내측에 설치하도록 해도 좋으며, 도 13a 및 도 13b에 도시한 바와 같이, 온조 플레이트(4)와 회전 스테이지(5)의 사이에 수광부(62)를 설치하고, 온조 플레이트(4)에 광 투과부(43)를 형성하지 않는 구성으로 해도 좋다. 이 경우에는, 수광부(62)는 챔버(30)의 측벽부로부터 지지 암(63)에 의해 진퇴가 자유롭게 되도록 설치되고, 위치 검출 시에는 발광부(61)와 대향하는 위치까지 진출하며, 그 이외의 때에는 온조 플레이트(4)의 바깥쪽에 위치하도록 설치된다. 또한, 검출부로는 반사형 광센서를 이용해도 좋으며, 이 경우, 발광부와 수광부는 발광부로부터의 광축 상에 수광부가 위치하도록 설치된다.
또한, 위치 데이터 취득부는 CCD 카메라와 광원을 조합하여 웨이퍼(W)의 주연부의 일부를 촬영하여 상기 주연부의 위치 데이터를 취득하는 것이어도 좋으며, CCD 카메라에 의해 웨이퍼(W)의 전체를 촬영하여 화상으로부터 웨이퍼(W)의 주연부의 위치 데이터를 취득하는 것이어도 좋다. 이 경우에는, 웨이퍼(W)의 주연부의 위치 데이터를 취득할 때에 웨이퍼(W)를 회전시킬 필요는 없으나, 웨이퍼(W)의 노치의 위치 조정을 행할 때에 웨이퍼(W)를 회전 스테이지(5)로 회전시키는 것이 요구된다.
또한, 상술한 예에서는, 예비 진공실(22, 23)의 진공 흡인을 행하면서 웨이퍼(W)의 주연부의 위치 데이터의 취득을 행하고 있으며, 이는 스루풋의 향상을 도 모한다는 점에서는 효과적이지만, 진공 분위기로 설정하면 챔버(30)가 변형되는 것이 알려져 있으며, 이와 같이 챔버(30)가 변형되면 라인 센서의 광축이 어긋나 정확하게 측정할 수 없으므로, 예를 들면 예비 진공실(22, 23)에 제 1 반송 암(A1)에 의해 웨이퍼(W)를 반입하여 회전 스테이지(5) 상에 재치하고, 웨이퍼(W)의 주연부의 위치 데이터의 취득을 행하며, 이어서 예비 진공실(22, 23)의 진공 흡인을 개시하여 상기 진공 흡인 도중에 웨이퍼(W)의 노치의 위치 조정을 행하도록 해도 좋고, 예비 진공실(22, 23)에 제 1 반송 암(A1)에 의해 웨이퍼(W)를 반입하여 회전 스테이지(5) 상에 재치한 후, 예비 진공실(22, 23)의 진공 흡인을 개시하고, 진공 흡인에 의한 챔버(30)의 변형이 진정되고 나서 웨이퍼(W)의 주연부의 위치 데이터의 취득을 행하도록 해도 좋다.
또한, 진공 처리 전의 웨이퍼(W)에 대해서는 웨이퍼(W)의 중심의 위치 데이터에 기초하여, 웨이퍼의 중심과 진공 처리실의 웨이퍼의 재치부의 중심이 일치된 상태로 해당 웨이퍼를 상기 재치부로 전달하도록 상기 제 2 반송 암을 제어하도록 하면 좋고, 반드시 상기 제 2 반송 암의 웨이퍼를 재치하는 중심과 상기 웨이퍼의 중심이 일치된 상태로 상기 제 2 반송 암이 웨이퍼를 수취하도록 해당 제 2 반송 암을 제어할 필요는 없다.
한편, 진공 처리 후의 웨이퍼(W)에 대해서는, 웨이퍼(W)는 다음 공정에서 캐리어(20) 내로 되돌려지므로 제 1 반송 암에 설정된 재치 위치에 상기 웨이퍼(W)의 중심 위치가 일치된 상태로 상기 제 1 반송 암이 웨이퍼를 수취하도록 해당 제 1 반송 암이 제어되지만, 제 1 반송실(21)에 다른 유닛을 접속하여 진공 처리 후의 웨이퍼(W)를 캐리어(20)로 되돌리기 전에, 제 1 반송 암(A1)에 의해 상기 다른 유닛으로 반송할 경우에는, 웨이퍼(W)의 중심의 위치 데이터에 기초하여 웨이퍼의 중심과 상기 다른 유닛의 웨이퍼의 재치부의 중심이 일치된 상태로 해당 웨이퍼를 상기 재치부로 전달하도록 상기 제 1 반송 암을 제어하도록 해도 좋다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 처리 장치를 도시한 평면도이다.
도 2는 상기 진공 처리 장치에 설치된 예비 진공실의 일례를 도시한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 상기 예비 진공실에 설치된 온조 플레이트와 회전 스테이지를 도시한 사시도와 평면도이다.
도 4는 상기 진공 처리 장치의 제어부의 일례를 도시한 구성도이다.
도 5는 상기 진공 처리 장치의 작용을 설명하기 위한 공정도이다.
도 6은 상기 진공 처리 장치의 작용을 설명하기 위한 공정도이다.
도 7a 및 도 7b는 상기 진공 처리 장치의 작용을 설명하기 위한 단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 상기 진공 처리 장치의 작용을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 상기 진공 처리 장치의 작용을 설명하기 위한 단면도이다.
도 10은 상기 진공 처리 장치의 작용을 설명하기 위한 단면도이다.
도 11은 상기 진공 처리 장치의 다른 예의 검출부를 도시한 평면도이다.
도 12는 상기 진공 처리 장치의 다른 예의 작용을 설명하기 위한 공정도이다.
도 13a 및 도 13b는 상기 진공 처리 장치의 다른 예를 도시한 단면도이다.
도 14는 종래의 진공 처리 장치를 도시한 평면도이다.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
20 : 캐리어 21 : 제 1 반송실
22, 23 : 예비 진공실 24 : 제 2 반송실
25 ~ 28 : 진공 처리실 30 : 챔버
4 : 온조 플레이트 41 : 오목부
43 : 광 투과부 5 : 회전 스테이지
51 : 구동 축 52 ~ 54 : 유지 암
55 : 구동 기구 6, 6A ~ 6C : 라인 센서
61 : 발광부 62 : 수광부
7 : 제어 수단 W : 반도체 웨이퍼
A1 : 제 1 반송 암 A2 : 제 2 반송 암

Claims (12)

  1. 반도체 기판인 웨이퍼를, 상압 분위기에 설치된 제 1 반송 암에 의해 상압 분위기와 진공 분위기 사이에서 전환 가능하게 구성된 예비 진공실에 대해 전달하며, 또한 상기 웨이퍼를 진공 반송실에 설치된 제 2 반송 암에 의해 상기 예비 진공실과 진공 처리실의 사이에서 반송하고, 상기 진공 처리실에서 상기 웨이퍼에 대해 진공 처리를 실시하는 진공 처리 장치에 있어서,
    상기 예비 진공실은,
    웨이퍼를 재치하여 온도를 조절하기 위한 온조(溫調) 플레이트와,
    웨이퍼를 재치하여 수직축 둘레로 회전이 자유롭게 되도록 설치되고, 웨이퍼를 온조 플레이트로부터 부상(浮上)한 위치로 유지하는 상승 위치와, 상기 온조 플레이트로 매몰되어 상기 온조 플레이트로 웨이퍼를 재치하는 하강 위치의 사이에서 승강(昇降)하며, 또한 상기 제 1 반송 암 및 제 2 반송 암에 대해 웨이퍼의 전달이 행해지는 회전 스테이지를 포함하고,
    상기 진공 처리 장치는
    상기 회전 스테이지에 재치된 웨이퍼의 주연부의 위치 데이터를 취득하기 위한 위치 데이터 취득부와,
    상기 위치 데이터 취득부에서 취득한 위치 데이터에 기초하여 웨이퍼의 중심 위치와 웨이퍼의 방향을 연산하는 제 1 연산 수단과,
    상기 제 1 연산 수단의 연산 결과에 기초하여 웨이퍼의 방향을 조정하기 위 해 상기 회전 스테이지의 회전을 제어하며, 또한 웨이퍼의 중심과 진공 처리실의 웨이퍼의 재치부의 중심이 일치된 상태로 해당 웨이퍼를 상기 재치부로 전달하도록 상기 제 2 반송 암을 제어하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 온조 플레이트는 그 위에 재치된 진공 처리 후의 웨이퍼를 냉각하기 위한 냉각 플레이트인 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 데이터 취득부는 상기 회전 스테이지에 의해 회전되는 진공 처리 전의 웨이퍼의 주연부의 위치를 광학적으로 검출하는 검출부를 포함하며, 상기 위치 데이터는 웨이퍼의 회전 방향의 위치와 웨이퍼의 주연부의 위치를 대응시킨 데이터인 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 데이터 취득부는 상기 온조 플레이트에 재치된 진공 처리 후의 웨이퍼의 주연부의 적어도 3 개소의 위치를 광학적으로 검출하는 검출부를 포함하며,
    상기 위치 데이터 취득부에 의해 취득된 위치 데이터에 기초하여 웨이퍼의 중심 위치를 연산하는 제 2 연산 수단과,
    상기 제 2 연산 수단의 연산 결과에 기초하여 상기 제 1 반송 암에 설정된 재치 위치에 웨이퍼가 재치되도록 해당 제 1 반송 암을 제어하는 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 위치 데이터 취득부는 상기 회전 스테이지의 위쪽 또는 아래쪽에 설치된 발광부와, 상기 온조 플레이트의 아래쪽 또는 위쪽에서 상기 발광부의 광축 상에 설치된 수광부를 구비하고 있으며, 상기 온조 플레이트에는 상기 발광부로부터의 빛을 투과시키기 위한 광 투과부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 스테이지는 회전 중심부로부터 방사상으로 연장된 복수의 봉 형상부를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 온조 플레이트는 그 위에 재치된 진공 처리 전의 웨이퍼를 예비 가열하는 가열 플레이트인 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  8. 반도체 기판인 웨이퍼를, 상압 분위기에 설치된 제 1 반송 암에 의해 상압 분위기와 진공 분위기 사이에서 전환 가능하게 구성된 예비 진공실에 대해 전달하며, 또한 상기 웨이퍼를 진공 반송실에 설치된 제 2 반송 암에 의해 상기 예비 진공실과 진공 처리실 사이에서 반송하고, 상기 진공 처리실에서 상기 웨이퍼에 대해 진공 처리를 실시하는 진공 처리 방법에 있어서,
    상기 예비 진공실로 상기 웨이퍼를 상기 제 1 반송 암에 의해 반입하여, 온조 플레이트의 위쪽에 설치된 회전 스테이지에 재치하는 공정과,
    상기 회전 스테이지에 의해 웨이퍼를 회전시키면서 위치 데이터 취득부에 의해 상기 웨이퍼의 주연부의 위치 데이터를 취득하는 공정과,
    이어서 상기 웨이퍼의 주연부의 위치 데이터에 기초하여 웨이퍼의 방향을 연산하고, 상기 방향을 조정하기 위해 상기 회전 스테이지의 회전을 제어하는 공정과,
    상기 웨이퍼의 주연부의 위치 데이터에 기초하여 상기 웨이퍼의 중심 위치 를 연산하고, 상기 웨이퍼의 중심과 진공 처리실의 웨이퍼의 재치부의 중심이 일치된 상태로 상기 웨이퍼를 상기 재치부로 전달하도록 상기 제 2 반송 암을 제어하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 처리 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 주연부의 위치 데이터를 취득하는 공정은 예비 진공실을 감압하면서 행해지는 것을 특징으로 하는 진공 처리 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 예비 진공실로 진공 처리 후의 웨이퍼를 상기 제 2 반송 암에 의해 반입하고, 온조 플레이트의 위쪽에 설치된 회전 스테이지에 재치하는 공정과,
    상기 회전 스테이지를 하강시켜 상기 진공 처리 후의 웨이퍼를 온조 플레이트 상으로 전달하고, 상기 웨이퍼를 온조 플레이트에 재치하여 냉각하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 처리 방법.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    진공 처리 후의 웨이퍼를 온조 플레이트에 재치하고, 상기 웨이퍼의 주연부의 적어도 3 개소의 위치 데이터를 취득하는 공정과,
    상기 위치 데이터에 기초하여 웨이퍼의 중심 위치를 연산하고, 상기 제 1 반송 암에 설정된 재치 위치로 웨이퍼가 재치되도록 상기 제 1 반송 암을 제어하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 처리 방법.
  12. 반도체 기판인 웨이퍼를, 상압 분위기와 진공 분위기의 사이에서 전환할 수 있게 구성된 예비 진공실과, 진공 반송실을 거쳐 진공 처리실로 반송하고, 상기 진공 처리실에서 상기 웨이퍼에 대해 진공 처리를 실시하는 진공 처리 장치에 이용되며, 컴퓨터 상에서 동작하는 컴퓨터 프로그램을 저장한 기억 매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서의 진공 처리 방법의 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
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